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  <title>一文详解 Canal Instance 设计理念与定制开发思路 | 中间件兴趣圈</title>
  








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        <div id="vip-container"><p>从 Canal 系列的第一篇文章我们基本能了解到，Instance 是 Canal 数据同步的核心，在一个 Canal 实例中只有启动 Instace，才能实现数据的同步，那 Instance 到底是“何许人也”，本文将以源码为手段，试图揭开 Instance 的神秘面纱。</p>
<h2 id="1、Canal-Instance-类继承体系"><a href="#1、Canal-Instance-类继承体系" class="headerlink" title="1、Canal Instance 类继承体系"></a>1、Canal Instance 类继承体系</h2><p><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20200621210310965.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ByZXN0aWdlZGluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" alt="在这里插入图片描述"><br>重要的类说明如下：</p>
<ul>
<li>CanalInstanceCanal Instance 接口，即定义 Instance 的基本特征，主要定义如下方法：<ul>
<li>String getDestination()<br>实例的目的地名称，在 Canal 中表示一个源实例名称，对应一个 MySQL 实例信息，例如 192.168.1.3:3306，这里为该实例取一个名称。</li>
<li>CanalEventParser getEventParser()<br>事件解析器，即 Binlog 解析器，负责解析 binlog 日志。</li>
<li>CanalEventSink getEventSink()<br>EventParse 与 EventStore 的连接器，主要处理数据的过滤、加工与分发，即提供了对 binlog 原始数据进行“加工”的切入点，EventStore 存储的就是经 EventSink处理过的数据。</li>
<li>CanalEventStore getEventStore()<br>事件存储器，即 Canal Instance 作为 MySQL 的 “Slave” 服务器，需要将同步过来的数据进行存储，然后被 Canal 的客户端最终会从 EventStore 中获取数据，目前 Canal 只实现了基于内存的 EventStore，那 Canal 是如何避免内存泄露，并且如何避免数据丢失的，这将是后续我们需要研究的重点。</li>
<li>CanalMetaManager getMetaManager()<br>Canal 元数据管理器，例如记录 消费端消费进度，即从 Canal EventStore 中处理数据的情况。</li>
<li><pre><code>CanalAlarmHandler getAlarmHandler()
</code></pre>
告警服务。</li>
</ul>
</li>
<li>AbstractCanalInstance<br>CanalInstance的抽象实现类。</li>
<li>CanalInstanceWithManager<br>基于手动编程式的 CanaInstance，主要通过API的方式手动生成 CanalInstance 实例。 可以类比 Spring 基于编程API 的事务管理器。</li>
<li>CanalInstanceWithSpring<br>基于 Spring 方式构建 CanaInstance。</li>
<li>CanalInstanceGenerator<br>Canal Instance 的构造类体系，即通过该类提供的方法创建 CanalInstance 实例，提供基于 Spring、手动管理等方式。</li>
</ul>
<span id="more"></span>

<h2 id="2、CanalInstance-四大核心组件"><a href="#2、CanalInstance-四大核心组件" class="headerlink" title="2、CanalInstance 四大核心组件"></a>2、CanalInstance 四大核心组件</h2><p>从类层次了解 Canal Instance 显得不那么直观，接下来先抛出一个使用场景，再结合架构图进一步加深对 Canal Instance 的理解。</p>
<p>例如某公司的订单系统使用了分库分表，数据库的分别部署在 192.168.1.166:3306，192.168.1.168:3306 两个数据库，并且每一个数据库上会创建多个 schema，例如 order_db、user_db，那现在为了对订单提供多维度的查询，统计等功能，架构组因此提出通过订阅数据库 binlog 日志，将两个订单库中的订单数据，即将 order_db 中的数据同步到 elasticsearch，而 Canal 的设计初衷就是为了解决上述问题，故我们可以边思考这个场景，来反推一下 Canal Instance 的设计理念。</p>
<p>Canal Instance 的架构图如下图所示：<br><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20200621210705154.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ByZXN0aWdlZGluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" alt="在这里插入图片描述"><br>Canal 中数据的同步是由 CanalInstance 组件负责，一个 Canal Server 实例中可以创建多个 CanalInstance 实例。</p>
<p>每一个 CanalInstance 可以看成是对应一个 MySQL 实例，即案例中需要同步两个数据库实例，故最终需要创建两个 CanalInstance。其实也不难理解，因为 MySQL 的 binlog 就是以实例为维度进行存储的。Canal Instance 包含了 4个 核心组件 ：EventParse、EventSink、EventStore、CanaMetaManager，在这里主要是阐明其作用，后续文章会一一详细介绍，以便更好的指导实践。</p>
<ul>
<li>EventParse 组件<br>负责解析 binlog日志，其职责就是根据 binlog 的存储格式将有效数据提取出来，这个不难理解，我们也可以通过该模块，进一步了解一下 binglog 的存储格式。</li>
<li>EventSink 组件<br>结合数据同步案例，在一个数据库实例上通常会创建多个 Schema，但通常并不是所有的 schema 都需要被同步，如果直接将 EventParse 解析出来的数据全部传入EventStore 组件，将对 EventStore 带来不必要的性能消耗；另外本例中使用了分库分表，需要将多个库的数据同步到单一源，可能需要涉及到合并、归并等策略。以上等等等需求就是 EventSink 需要解决的问题域。</li>
<li>EventStore 组件<br>用来存储经 canal 转换的数据，被 Canal Client 进行消费的数据，目前 Canal 只提供了基于内存的存储实现。大家不妨先思考一下，采用基于内存的存储模式，如何避免内存溢出，其具体实现将在后续文章中详细剖析。</li>
<li>CanalMetaManager 组件<br>元数据存储管理器。在 Canal 中最基本的元数据至少应该包含 EventParse 组件解析的位点与消费端的消费位点。Canal Server 重启后要能从上一次未同步位置开始同步，否则会丢失数据。在将数据库数据同步到 es 的示例中，所谓的 canal 客户端就是从 Canal Server 即 EventStore 中获取数据，并将数据写入 es 中，并上报写入进度，这些信息都是由 CanalMetaManager 组件完成。</li>
</ul>
<p>从最新的版本来看，Canal 支持直接将解析后的数据发送到MQ，故 CanalInstance 中还持有另外一个组件：CanalMQConfig，关于 MQ 的一些配置，提供了多种策略实现 shcema、table 到 MQ Topic 的自动映射管理，为 Canal 的使用者带来更多便利，这部分内容会在后续文章中单独介绍，这里先暂时不过多讨论。</p>
<p>经过上面的了解，我想大家对 Canal Instance 有了一个相对全面的了解了吧，接下来我们再来关注一下 CanalInstance 的构造方式，这个对后续的实践有着非常重要的影响。</p>
<h2 id="3、CanalInstance-构造方式"><a href="#3、CanalInstance-构造方式" class="headerlink" title="3、CanalInstance 构造方式"></a>3、CanalInstance 构造方式</h2><p>Canal 中提供了两种方式对 Instance 进行初始化：Spring 与 手动编程方式。 CanalInstance 最最核心的就是上述提到的4个组件，即 CanalInstanceWithManager 类的具体职责就是管理上述核心组件，即提供对上述组件的加载、启动、停止，并协调，从其名字就能看出来，从其构造函数同样能得知：<br><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20200621210843366.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ByZXN0aWdlZGluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" alt="在这里插入图片描述"><br>编程方式创建 Canal Instance 就变得简单起来，只需设置参数，并创建 CanalInstanceWithManger 方法即可，正如示例代码中使用的那样。<br><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/2020062121090623.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ByZXN0aWdlZGluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" alt="在这里插入图片描述"><br>另外 Canal 提供了对 Spring 的整合，将 canal Instance 的相关核心组件纳入 Spring 的管理，其实现类为： CanalInstanceWithSpring，对应的 Spring 配置示例如下图所示：</p>
<blockquote>
<p>温馨提示：基于 Canal 二次开发的编程技巧思考如下：Canal 框架本身将 Canal Server 做成了启动脚本，可以通过自定义 Instance，即从 instance 配置文件中加载配置，然后启动 Canal Server 解析 Binlog 日志，最终按照预定的配置进行工作，例如在生产环境搭建一些 Canal 集群，统一交由运维去手动维护，如果需要数据同步，则配置相应的 instance 文件，然后进行启动就生效，其实这种模式处于 Canal 的初阶阶段，更好的方式是对 Canal 进行二次开发，通过可视化的界面，通过界面的方式定义数据同步任务，例如将指定数据库实例上的指定 Schema 的 binglog 日志同步到指定消息集群的指定 topic，并且可重推、随时停止，重启，这样 Canal 的维护者无需关注底层的细节，只需要通过页面简单配置一下即可。</p>
</blockquote>
<p>本文就先介绍到这里了，本文的目的是了解 CanalInstance 在 Canal 中所处的定位，揭开其4大核心组件的作用与引入目的，为接下来逐个学习研究打下基础。</p>
<blockquote>
<p>源码研究 Canal 学习方法提示：目前 Canal 系列虽然在持续连载，目前笔者只能尽量做到周更，如果读者朋友们也正在研究 Canal，我觉得大家在读取本文后，可以继续深入研究其四大核心组件，并带着问题去研究，例如在学习元数据管理时是如何保证数据不丢失，重启后又是如何定位位点的。如果大家想更全局的去研究 Canal，我觉得除了阅读 Canal 官方的设计手册，还可以专门去看一下 CanalParameter 这个类，Canal 支持的所有配置属性，并且都有相应的注释，关于 Canal 的所有一切，都可以从这里窥探出端倪，然后可以选择感兴趣的内容加以继续深入学习。</p>
</blockquote>
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              <div class="post-toc-content"><ol class="nav"><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#1%E3%80%81Canal-Instance-%E7%B1%BB%E7%BB%A7%E6%89%BF%E4%BD%93%E7%B3%BB"><span class="nav-number">1.</span> <span class="nav-text">1、Canal Instance 类继承体系</span></a></li><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#2%E3%80%81CanalInstance-%E5%9B%9B%E5%A4%A7%E6%A0%B8%E5%BF%83%E7%BB%84%E4%BB%B6"><span class="nav-number">2.</span> <span class="nav-text">2、CanalInstance 四大核心组件</span></a></li><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#3%E3%80%81CanalInstance-%E6%9E%84%E9%80%A0%E6%96%B9%E5%BC%8F"><span class="nav-number">3.</span> <span class="nav-text">3、CanalInstance 构造方式</span></a></li></ol></div>
            

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        <div class="copyright">&copy; <span itemprop="copyrightYear">2021</span>
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    <i class="fa fa-user"></i>
  </span>
  <span class="author" itemprop="copyrightHolder">中间件兴趣圈</span>

  
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  if (Object.prototype.toString.call(window.Promise) !== '[object Function]') {
    window.Promise = null;
  }
</script>









  












  
  
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  <script>AV.initialize("NNEhOL0iOcflg8f1U3HUqiCq-gzGzoHsz", "7kSmkbbb3DktmHALlShDsBUF");</script>
  <script>
    function showTime(Counter) {
      var query = new AV.Query(Counter);
      var entries = [];
      var $visitors = $(".leancloud_visitors");

      $visitors.each(function () {
        entries.push( $(this).attr("id").trim() );
      });

      query.containedIn('url', entries);
      query.find()
        .done(function (results) {
          var COUNT_CONTAINER_REF = '.leancloud-visitors-count';

          if (results.length === 0) {
            $visitors.find(COUNT_CONTAINER_REF).text(0);
            return;
          }

          for (var i = 0; i < results.length; i++) {
            var item = results[i];
            var url = item.get('url');
            var time = item.get('time');
            var element = document.getElementById(url);

            $(element).find(COUNT_CONTAINER_REF).text(time);
          }
          for(var i = 0; i < entries.length; i++) {
            var url = entries[i];
            var element = document.getElementById(url);
            var countSpan = $(element).find(COUNT_CONTAINER_REF);
            if( countSpan.text() == '') {
              countSpan.text(0);
            }
          }
        })
        .fail(function (object, error) {
          console.log("Error: " + error.code + " " + error.message);
        });
    }

    function addCount(Counter) {
      var $visitors = $(".leancloud_visitors");
      var url = $visitors.attr('id').trim();
      var title = $visitors.attr('data-flag-title').trim();
      var query = new AV.Query(Counter);

      query.equalTo("url", url);
      query.find({
        success: function(results) {
          if (results.length > 0) {
            var counter = results[0];
            counter.fetchWhenSave(true);
            counter.increment("time");
            counter.save(null, {
              success: function(counter) {
                var $element = $(document.getElementById(url));
                $element.find('.leancloud-visitors-count').text(counter.get('time'));
              },
              error: function(counter, error) {
                console.log('Failed to save Visitor num, with error message: ' + error.message);
              }
            });
          } else {
            var newcounter = new Counter();
            /* Set ACL */
            var acl = new AV.ACL();
            acl.setPublicReadAccess(true);
            acl.setPublicWriteAccess(true);
            newcounter.setACL(acl);
            /* End Set ACL */
            newcounter.set("title", title);
            newcounter.set("url", url);
            newcounter.set("time", 1);
            newcounter.save(null, {
              success: function(newcounter) {
                var $element = $(document.getElementById(url));
                $element.find('.leancloud-visitors-count').text(newcounter.get('time'));
              },
              error: function(newcounter, error) {
                console.log('Failed to create');
              }
            });
          }
        },
        error: function(error) {
          console.log('Error:' + error.code + " " + error.message);
        }
      });
    }

    $(function() {
      var Counter = AV.Object.extend("Counter");
      if ($('.leancloud_visitors').length == 1) {
        addCount(Counter);
      } else if ($('.post-title-link').length > 1) {
        showTime(Counter);
      }
    });
  </script>



  

  

  
  

  

  

  

</body>
</html>
